@phdthesis{Sieprath2010, author = {Sieprath, Sonja}, title = {Die Rolle von p38 in der TGF-β- induzierten Transdifferenzierung humaner Tenonfibroblasten zu Myofibroblasten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-54542}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Hintergrund dieser Arbeit ist eine Charakterisierung der zellul{\"a}ren Signalkaskaden innerhalb von Tenonfibroblasten, die an einer {\"u}berschießenden Wundheilung mit Vernarbung nach filtrierender Glaukomchirurgie beteiligt sind. Ein besseres Verst{\"a}ndnis der zellinternen Abl{\"a}ufe soll neue Ansatzpunkte zur Vernarbungshemmung nach Trabekulektomie er{\"o}ffnen. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen auf eine zentrale Rolle des p38-Signalweges f{\"u}r die {\"U}bermittlung der TGF-β-induzierten Transdifferenzierung humaner Tenonfibroblasten hin. Die Transdifferenzierung der HTF ist durch die nach 48 Stunden einsetzende Expression von Markerproteinen wie αSMA, der vermehrten Synthese von Matrixproteinen wie Collagen Iα1 und Fibronectin sowie Ver{\"a}nderungen der Zellmorphologie charakterisiert. Im Rahmen der Arbeit wurde die Aktivierung der p38 MAPK im Zeitverlauf betrachtet und verschiedene Aktivierungsformen von p38 herausgearbeitet: Die schnell einsetzende Aktivierung einer „hohen" schweren p38-Isoform war meist nicht durch TGF-β an sich, sondern vielmehr durch eine mechanische Stimulation der Zellen bei Mediumwechsel zur Zugabe des Wachstumsfaktors bedingt. Demgegen{\"u}ber war eine sp{\"a}te nach etwa 12 Stunden zu beobachtende Aktivierung einer „tiefen" leichten p38-Isoform streng von der TGF-β-Stimulation sowie einem funktionsf{\"a}higen TGF-β-Rezeptor Typ I abh{\"a}ngig. Diese p38-Sp{\"a}taktivierung ist zeitlich mit der TGF-β-induzierten αSMA-Expression assoziiert. Da die TGF-β-induzierte αSMA-Transkription durch Blockade der Proteinbiosynthese verhindert wird und eine zeitliche L{\"u}cke bis zur relevanten p38-Sp{\"a}taktivierung besteht, ist offenbar die Synthese eines Zwischenboten notwendig. Als m{\"o}glicher Kandidat f{\"u}r einen solchen Intermediator kam nach Literaturlage GADD45β in Frage: GADD45β konnte schließlich sowohl qualitativ als auch quantitativ nach TGF-β-Exposition in HTF nachgewiesen werden: Es wird mit einem deutlichen Maximum innerhalb der ersten Stunde f{\"u}r einige Stunden synthetisiert. Die beobachtete rasche SMAD2-Aktivierung in HTF, die in keinem direkten zeitlichen Zusammenhang zur αSMA-Expression steht, k{\"o}nnte verantwortlich f{\"u}r die Induktion von GADD45β sein und damit {\"u}ber Aktivierung von p38 zur Transdifferenzierung der Tenonfibroblasten zu Myofibroblasten beitragen. F{\"u}r den weitergehenden Nachweis der Bedeutung von GADD45β ist dessen spezifische Blockade durch antisense-{\"U}berexpression mittels viralen Vektoren oder RNA-Interferenz anzustreben. Die durchgef{\"u}hrten Untersuchungen zeigen, dass GADD45β neben der p38 MAPK ein potentielles Ziel zur therapeutischen Modulation der TGF-β-vermittelten Transdifferenzierung von humanen Tenonfibroblasten darstellen kann.}, subject = {Transforming Growth Factor beta}, language = {de} } @phdthesis{Schilling2007, author = {Schilling, Tatjana}, title = {Transdifferentiation of Human Mesenchymal Stem Cells}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24299}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {With ageing, the loss of bone mass correlates with the expansion of adipose tissue in human bone marrow thus facilitating bone-related diseases like osteopenia and osteoporosis. The molecular mechanisms underlying these events are still largely unknown. Reduced osteogenesis and concurrently enhanced adipogenesis might not only occur due to the impairment of conventional osteogenic differentiation originating from mesenchymal stem cells (MSCs). Additionally, transdifferentiation of (pre-)osteoblasts into adipocytes could contribute to the fatty conversion. Therefore, the aim of the present study was to prove the existence of transdifferentiation between the adipogenic and osteogenic lineage and to elucidate molecular mechanisms underlying this phenomenon. At first, a cell culture system of primary human MSCs was established that allowed for differentiation into the adipogenic and osteogenic lineage and proved that the MSC-derived adipocytes and pre-osteoblasts were capable of transdifferentiation (reprogramming) from one into the other lineage. Thereby, lineage-specific markers were completely reversed after reprogramming of pre-osteoblasts into adipocytes. The osteogenic transdifferentiation of adipocytes was slightly less efficient since osteogenic markers were present but the adipogenic ones partly persisted. Hence, plasticity also reached into the differentiation pathways of both lineages and the better performance of adipogenic reprogramming further supported the assumption of its occurrence in vivo. The subsequent examination of gene expression changes by microarray analyses that compared transdifferentiated cells with conventionally differentiated ones revealed high numbers of reproducibly regulated genes shortly after initiation of adipogenic and osteogenic reprogramming. Thereof, many genes were correlated with metabolism, transcription, and signal transduction as FGF, IGF, and Wnt signalling, but only few of the established adipogenesis- and none of the osteogenesis-associated marker genes were detected within 24 h after initiation of transdifferentiation. To find possible key control factors of transdifferentiation amongst the huge amount of regulated genes, a novel bioinformatic scoring scheme was developed that ranked genes due to their potential relevance for reprogramming. Besides the reproducibility and level of their regulation, also the possible reciprocity between the adipogenic and osteogenic transdifferentiation pathway was taken into account. Fibroblast growth factor 1 (FGF1) that ranked as one of the leading candidates to govern reprogramming was proven to inhibit adipogenic differentiation as well as adipogenic transdifferentiation in our cell culture system. Further examination of the FGF signalling pathway and other highly ranked genes could help to better understand the age-related fatty degeneration at the molecular level and therefore provide target molecules for therapeutic modulation of the plasticity of both lineages in order to inhibit adipogenic degeneration and to enhance osteogenesis.}, subject = {Zelldifferenzierung}, language = {en} }